单片机原理及其接口技术ppt课件

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补码表示法
为什么需要补码？
补码中的“模”－时钟的例子。
[X]补＝模＋[X]。 补码的计算：
正数的补码等于原码。 负数的补码等于反码+1。 X＝＋1001111，则[X]补＝01001111 X＝－1001111，则[X]补＝10110001 [＋0]：X＝＋0000000，则[X]原＝00000000 [－0]：X＝－0000000，则[X]补＝00000000
定时器/计数器、A/D、D/A、DMA通道、系统时钟等
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单片机执行程序的过程
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单片机的分类
4位机。 8位机。
8031/80C31/8051/80C51/8751/87C51等
16位机。 32位机。 区别在于字长、制造方式（功耗）、RAM/ROM大小、I/O接
口等
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单片机在DDC中的应用
微型计算机中的所有信息都是采用二进制数进行表示，二进 制数及编码是所有计算机的基本语言。
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进位计数制
十进制。0～9，如45D。 二进制。0，1，如01010011B。 十六进制。0～9，A，B，C，D，E，F，如3BH。 八进制。0～7，如76O。
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进位数制之间的转换
十进制转为二进制。 二进制转为十进制。 二进制转为十六进制。 十六进制转为二进制。 十进制转为十六进制。
二进制中符号位的表示。”0”为正，”1”为负
+69=01000101 -69=11000101
机器数与真值，如上例中
+69=01000101(机器数)= +1000101(真值) -69=11000101(机器数)= -1000101(真值)
带符号数表示法。
原码 反码 补码
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原码表示法
补码数的符号扩展
补码数的右移规则
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补码的加减运算
补码加法。
[X+Y]补=[X]补+[Y]补
补码减法。
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补
计算机中凡是带符号数都用补码表示，所有运算都采用 补码加法完成，运算结果也是补码。
应用举例。
例1.18 例1.19
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Байду номын сангаас14
溢出及判断
溢出产生的原因。每个数的补码有一个表示范围（ 字长位n的二进制数，补码的表示范围为-2n-1~2n-1-1 ），运算结果超出该范围引起的计算出错称为溢出 。
正数的符号用”0”表示，负数的符号用”1”表示。
X＝＋1001111，则[X]原＝01001111 X＝－1001111，则[X]原＝11001111 [＋0]：X＝＋0000000，则[X]原＝00000000 [－0]：X＝－0000000，则[X]原＝10000000
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反码表示法
地址。
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总线和总线控制逻辑
系统总线。连接多个功能部件，并具有完成信息相互传送功 能的一组公共传输线，包括
数据总线（DB）。传送数据信号。 地址总线（AB）。传送地址信号。 控制总线（CB）。传送控制及状态信号。
总线控制逻辑。实现总线传输控制的部件。
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I/O接口和特殊功能部件
串行与并行I/O 特殊功能部件
见附录A
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校验码编码
奇偶校验码。
奇校验 偶校验
海明码。
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单片机的基本结构
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中央处理器
中央处理器，是单片机的核心，集成了
运算器。 控制器。 专用寄存器组。
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存储器
用于存放程序及数据的部件。 单片机中使用半导体存储器。 存储器单元使用存储器地址标识。 CPU需要读写存储器单元的内容时，需要首先提供存储器的
单片机原理及接口技术
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课程安排
40学时。 上课共10周。 课程设计一周。
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课程重点
教材内容比较多，讲授1～9章内容，重点在MCS-51单片机原理、指 令系统、单片机系统接口技术的学习。
每次课前回列出重要知识点。 主题可分为6大部分
微型计算机基础。 51单片机结构及工作原理。 51单片机指令系统及汇编程序设计。 半导体存储器及其与51单片机的连接。 51单片机中断技术 基本I/O接口技术（并口、串口、A/D、D/A）
采用二进制对十进制数进行编码，又称8421BCD编码。
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BCD编码二进制数的运算修正
加法修正。 减法修正。
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字符代码－ASCII编码
以7位二进制数表示128种不同的字符（包括字母、数字及控 制符号等）。
标准ASCII码最高为为0，最高为为1的为扩展ASCII码，常用 于双字节编码领域，如汉字编码（GB2312，BIG5，GBK等 ）。
预备知识：
模电、数电、C/C++程序设计、微型计算机原理与接口技术
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第1章 微型计算机基础
定点数与浮点数 计算机中的数制和编码
二进制、十六进制、八进制 BCD编码、ASCII编码 原码、反码、补码的表示及运算规则
单片计算机的基本结构、原理及分类
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计算机的数制与数的转换
数制是指数的制式，即利用符号计数的方法。微型计算机中 常用的数值有十进制、二进制、八进制、十六进制等。
溢出的判断－变形码
Cs：表示最高位（符号位）的进位情况。 Cy：表示数值部分最高位的进位情况。 溢出＝Cs 异或 Cy
应用举例
例1.22 例1.23
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二进制编码
为什么需要编码？ 常用编码类型。
BCD编码（二－十编码）。 ASCII编码。 校验码编码。
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BCD编码表
正数的表示同原码，负数的反码：符号位为”1”，其余各位 按位求反。
X＝＋0011111，则[X]反＝00011111 X＝－0011111，则[X]反＝11100000 [＋0]：X＝＋0000000，则[X]反＝00000000 [－0]：X＝－0000000，则[X]反＝11111111
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计算机中数的表示方法
定点数表示法。二进制数的小数点位置不变。
定点整数 定点小数
浮点数表示法。小数点位置随阶码的大小浮动。
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二进制数的运算
算术运算
加、减、乘、除
逻辑运算
逻辑乘（与）、逻辑加、逻辑非、逻辑异或
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二进制数的表示方法
在计算机中，有3种数据类型：
无符号二进制数。 带符号二进制数。 无符号十进制数（BCD码）。